打印技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀詳解

打印技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀當前1頁，總共23頁。目錄3D打印技術(shù)的概念3D打印技術(shù)的歷史進程3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊3D打印技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用當前2頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的概念3D打印技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的新型成型技術(shù)。3D打印其實已經(jīng)不算一個新事物，它的概念源于19世紀末的美國——甚至比互聯(lián)網(wǎng)還早。3D打印早在20世紀80年就開始發(fā)展，到最近兩年，由于互聯(lián)網(wǎng)的推動，使得3D打印的“軟件核心”——“數(shù)字模型”得以高速發(fā)展。再加上勞動生產(chǎn)力進步和技術(shù)的革新，使得3D打印的機的成本不斷下降，3D打印的“硬件基礎(chǔ)”也業(yè)已成型，3D打印的黃金時代正式到來。3D打印作為一種新型的快速成型技術(shù)，目前正受到越來越多的關(guān)注。2012年英國《經(jīng)濟學人》雜志制作專題論述了當今工業(yè)領(lǐng)域正在經(jīng)歷的第三次革命，認為這次革命是互聯(lián)網(wǎng)和新材料、新能源相結(jié)合的工業(yè)革命，3D打印技術(shù)作為“第三次工業(yè)革命的重要標志”，將成為改變未來世界新的創(chuàng)造性科技。當前3頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的歷史進程1986年，CharlesHull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機。1993年，麻省理工學院獲3D印刷技術(shù)專利。1995年，美國ZCorp公司從麻省理工學院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機。2005年，市場上首個高清晰彩色3D打印機SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功。2010年11月，世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee問世。2011年8月，南安普敦大學的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機。2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織。2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。2013年11月，美國德克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設(shè)計制造出3D打印金屬手槍。當前4頁，總共23頁。3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊據(jù)外媒報道，美國航天局（NASA）出資與美國南加州大學合作，最新研發(fā)出“輪廓工藝”3D打印技術(shù)，24小時內(nèi)就可以印出大約232平方米的兩層樓房子，只要一個按鍵就可以操控機械打印出房子。美國南加州大學的“輪廓工藝”3D打印技術(shù)項目，由美國航天局出資贊助。據(jù)“輪廓工藝”項目負責人、南加州大學教授比赫洛克·霍什內(nèi)維斯介紹，“輪廓工藝”其實就是一個超級打印機器人，其外形像一臺懸停于建筑物之上的橋式起重機，兩邊是軌道，而中間的橫梁則是“打印頭”，橫梁可以上下前后移動，進行X軸和Y軸的打印工作，然后一層層地將房子打印出來。“輪廓工藝”的工作速度非?？?，24小時之內(nèi)能打印出一棟兩層樓高、2500平方英尺（約合232平米）的房子?！拜喞に嚒?D打印技術(shù)目前已可以用水泥混凝土為材料，按照設(shè)計圖的預先設(shè)計，用3D打印機噴嘴噴出高密度、高性能混凝土，逐層打印出墻壁和隔間、裝飾等，再用機械手臂完成整座房子的基本架構(gòu)。全程由電腦程序操控。當前5頁，總共23頁。3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊成本低省錢省力省料更快更環(huán)保據(jù)介紹，為了節(jié)省建筑材料，“輪廓工藝”機器人打印出來的墻壁是空心的，雖然質(zhì)量更輕，但它們的強度系數(shù)約為10000psi（即每平方英寸能夠承受10000磅壓力）——遠遠超過了傳統(tǒng)房屋的墻壁，而且節(jié)省了20％-25％的資金和25％-30％的材料?！拜喞に嚒弊畲蟮墓?jié)省還是人力，通過使用3D打印機，“輪廓工藝”將節(jié)省45％到55％的人工，相應(yīng)地也會使用更少的能源，排放更少的二氧化碳，不僅大大降低了成本，而且大大提高了速度。該機器人不僅可負責打印外墻，鋪地板、水管、電線，甚至連上漆、貼墻紙也一手包辦，但它并不能完全取代工人，住宅建筑的許多部分，諸如水電、供熱管道、門窗和吊頂?shù)热孕枰柚と耸止ね瓿砂惭b。外形美、波浪形外墻當前6頁，總共23頁。3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊打印機完全依賴于被放置好的兩個軌道進行活動，當完成校準后可以同時進行X軸和Y軸的打印工作機器人帶著攪拌好的混凝土罐當前7頁，總共23頁。3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊一個裝有機械臂的測試墻一個輪廓成形制作機械手臂正在機械中心接受測試最新研發(fā)成果包括新類型的陶瓷和建筑材料工人不再去建設(shè)樓房，而是去維護機器正常運轉(zhuǎn)當前8頁，總共23頁。3D打印對建筑業(yè)傳統(tǒng)思維的沖擊借助最新研發(fā)的3D打印技術(shù)，建設(shè)這樣一座樓房也許一天就會搞定。實際上，這項技術(shù)不僅僅被局限在地球使用，還可以幫助科學家們在其他星球建造棲息地，相信這會非?？?。當前9頁，總共23頁。3D打印的中國技術(shù)用打印機來蓋房？不要一磚一瓦，只要一臺3D打印機，就能在24小時內(nèi)“興建”10間房？號稱“全球首批3D打印實用建筑”的房屋近日亮相上海青浦?！皩⒔ㄖ儚U為寶，讓建筑工人做更體面的工作，讓建筑成本降低50%，讓更多人住得起房子，房型家具私人定制，讓水更清天更藍……”其研發(fā)者馬義和近日也被冠上“全國3D打印第一人”的名號。當前10頁，總共23頁。全球首批3D打印房亮相

上海24小時建10間房當前11頁，總共23頁。全球首批3D打印房亮相

上海24小時建10間房當前12頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-醫(yī)療美國一家兒科醫(yī)學中心利用3D打印技術(shù)成功制造出全球第一顆人類心臟，這顆用塑料打印出的心臟可以像正常人類心臟一樣正常跳動。外科醫(yī)生能夠利用3D打印心臟來練習復雜的手術(shù)。3D打印血管德國Fraunhoferinstitutes的跨學科研究小組宣布，解開了3D打印血管的奧秘。3D打印骨頭Open3DP創(chuàng)新小組向世界宣布3D打印在骨頭上的應(yīng)用。當前13頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-醫(yī)療維克森林大學的安東尼·阿塔拉博士展示一個3D打印腎臟原型。阿塔拉博士使用的3D打印機使用一種類似凝膠的生物可降解材料，逐層打印腎臟。維克森林大學的實驗室，科學家利用3D打印機打印的鼻子支架，隨后可借助支架利用患者自身細胞培育人造鼻。由于利用患者自身細胞，患者的身體不會對這個新鼻子產(chǎn)生排斥。當前14頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-鞋子3D打印鞋美國設(shè)計工作室ContinuumFashion發(fā)布了他們的第一個可穿3d打印鞋履系列——“strvct”。耐克推全球第一款3D打印足球鞋這項新技能的運用意味著耐克能夠在更短的時刻內(nèi)依據(jù)靴子的原型作出一些改動。并且這款靴子比曾經(jīng)的鞋子愈加輕盈且能減縮短跑時刻。紐拜倫利用3D打印技術(shù)制造的跑鞋當前15頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-服飾3D打印的服裝手鐲當前16頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-模型古羅馬城市12名耶魯學生和他們的教授一起，通過3D打印，重建古羅馬城市景觀。微縮工廠模型Materialise3D打印了一個非常精細的微縮工廠模型：一個植物燃氣公司LindeAG的微縮工廠縮小模型。兩個月胎兒模型日本公司利用3D打印技術(shù)制作胎兒臉部模型父母們不僅可以看到腹中孩子的照片，通過3D打印技術(shù)，還可以拿到和孩子等大的寶寶的模型。當前17頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-模型奧迪A4和寶馬3系列的插值模型DrivAer是奧迪A4和寶馬3系列的插值模型，是一款長120厘米，寬45厘米，高40厘米的真實模型。這款模型在慕尼黑工業(yè)大學的電腦完成設(shè)計，然后由3D打印機使用環(huán)氧樹脂和石膏打印。無人駕駛的激光燒結(jié)飛機南安普敦大學研制出的這種飛機(SULSAUAV)，所有的部件，包括機翼、整體操縱面、出入艙口，均由尼龍激光燒結(jié)打印機EOSEOSINTP730打印而成。當前18頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-工業(yè)OpenReflex單反相機LéoMarius用ABS樹脂材料打印出來的。除了反光板和一些螺絲外，整部相機分為三大部分：膠片艙、快門、取景器。世界上第一輛“打印汽車”

Urbee2是一款三輪的混合動力汽車，它的所有零部件都是3D打印出來的。打印材料大部分是塑料，它的底盤和引擎還是鋼鐵。當前19頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-工業(yè)3D打印機將在2014年登上空間站MadeinSpace公司在NASA的實驗室中完成了太空3D打印測試?；鸺l(fā)動機的核心部件NASA購Makerbot的一臺大型3D打印機，采用選擇性激光熔煉，用激光將金屬粉末加熱從而讓模具成型。NASA將用這項技術(shù)“打印”L-2X火箭發(fā)動機的核心部件。當前20頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-珠寶首飾仿俄羅斯大皇冠斯摩棱斯克鉆石珠寶集團引入3D打印技術(shù)，掃描原始皇冠和EnvisionTec

3D打印機精確復制原版的俄羅斯大皇冠，復刻品采用WIC-100樹脂以及14k白金打造。皇冠余下部分采用傳統(tǒng)手工技藝完成。3D打印的鈦金屬腕表設(shè)計師ZachRave制造過程是激光使鈦粉按設(shè)計融合成粉層，一層層疊加直到最后形成產(chǎn)品。每一件產(chǎn)品都是獨一無二的。600美元/只當前21頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-食物打印食物的3D打印機3D打印出可食用的熱狗砂糖“砂糖實驗室”用砂糖混合水與酒精，選擇合適濕度和硬度的砂糖材料，提高打印分辨率和砂糖的強度。當前22頁，總共23頁。3D打印技術(shù)的應(yīng)用-機械及安全塑料槍械威爾遜和分布式防御組織(DefenseDistributed)成員打算籌集2萬美元用以設(shè)計一款塑料槍械，并發(fā)布其藍圖，然后人們利